内容正文:
第3课时: 两种重要的钠盐
第二章 海水中的钠和氯
第一节 钠及其化合物
人教版高中化学必修第一册
1
【创设情境】
厨房中的化学:
问题1:Na2CO3和NaHCO3外观相似,如何鉴别呢?
盐 Na2CO3 NaHCO3
①俗名
②色、态
③溶解性
④水溶液酸碱性
白色粉末
细小白色晶体
均呈碱性,等浓度时Na2CO3 碱性更强
纯碱、苏打
小苏打
均易溶于水,前者溶于水放热,后者吸热,S(Na2CO3)>S(NaHCO3)
任务一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
结论:热稳定性:Na2CO3 > NaHCO3
⑤探究Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑
△
NaHCO3 应放在甲试管中
实验中,若通CO2时间较长,发现澄清的Ca(OH)2先变浑浊后又变清,为什么 ?
CaCO3+CO2+H2O =Ca(HCO3)2
【类比】若将澄清的Ca(OH)2换成饱和Na2CO3 ,会有什么现象呢?
现象:溶液变浑浊或有晶体析出
⑥Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3
NaHCO3溶解度比Na2CO3小,所以会析出碳酸氢钠晶体
改进
任务一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
问题2:从物质分类角度,预测二者能与哪些类别物质反应?
⑦与酸反应:
Na2CO3 +2HCl == 2NaCl + H2O +CO2↑
NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2↑
+H+=H2O+CO2↑
+2H+= H2O + CO2↑
①盐+酸——新盐+新酸
②盐+碱——新盐+新碱
③盐+盐——两种新盐
实验:分别取5mL0.1mol/LNaHCO3和Na2CO3溶液于试管中逐滴滴加稀盐酸
Na2CO3 NaHCO3
现象
产生气泡较慢
有气泡产生
且更剧烈
问题3:既然二者都能产生CO2,为什么 一个反应快,一个反应慢呢?
Na2CO3分步反应:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2↑
等质量的Na2CO3和NaHCO3与等浓度等体积酸反应,NaHCO3产生的CO2更多、更快。
任务一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
问题1 NaHCO3在治疗胃酸过多的过程中发生了什么反应?
提示 胃酸(主要成分为盐酸),反应为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
问题2 可以用Na2CO3治疗胃酸过多吗?
提示 不可以。虽然Na2CO3也可与胃酸反应,但其碱性(或腐蚀性)太强,会对身体造成伤害。
注意:有胃溃疡的患者不能服用复方龙胆碳酸氢钠片,其会与胃酸反应产生CO2,CO2气体容易导致胃溃疡的患者胃穿孔
任务一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
⑧与碱反应
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O【HCO3-+OH-= CO32-+H2O】
①Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH【CO32-+Ca2+= CaCO3↓】
NaHCO3过量:2HCO3-+2OH- + Ca2+= CaCO3↓+2H2O+CO32-
2NaHCO3(足量)+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
不 反应
②NaHCO3(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O;
NaHCO3少量:HCO3-+OH-+Ca2+ = CaCO3↓+H2O
与NaOH溶液
与澄清石灰水
Na2CO3:
NaHCO3
Na2CO3
NaHCO3
⑨与盐溶液,如CaCl2/BaCl2
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓+ 2NaCl
Na2CO3
NaHCO3
不反应
任务一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
与盐酸
与Ca(OH)2
与CaCl2
与CO2
相互转化
用途
CO32-+2 H+ = CO2↑+H2O
HCO3-+H+= CO2↑+H2O
Ca2++CO32-=CaCO3↓
Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
Ca2++CO32-=CaCO3↓
不反应
Na2CO3 + CO2 + H2O =2NaHCO3
不反应
总结:Na2CO3和NaHCO3的比较
发酵粉、作胃药、泡沫灭火剂
食用碱、去油污、制玻璃
Na2CO3
NaHCO3
①CO2 + H2O
②NaOH
②HCl(少量)
①
Na2CO3和NaHCO3 有许多重要的用途 :
①碳酸钠、碳酸氢钠鉴别
方法 结论
加热,有气体产生的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
有沉淀生成的是Na2CO3,无变化的是NaHCO3
立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是Na2CO3
热稳定性
CaCl2(BaCl2)
固体与盐酸反应
溶液中逐滴滴加盐酸
①生成气体剧烈的是NaHCO3相对不剧烈的是Na2CO3
任务二 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂方法
②等质量的固体与足量酸反应,生成气体多的是NaHCO3,少的是Na2CO3
溶解性
溶于水放热的是Na2CO3,吸热的是NaHCO3
测溶液的PH
PH大的是Na2CO3,PH小的是NaHCO3
②除杂(括号内为杂质)
混合物 除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
CO2气体(HCl)
加热
通入足量CO2气体
滴加适量NaOH溶液
将混合气通过饱和NaHCO3溶液洗气
例:为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如图装置和实验。下列说法正确的是( )
A.加盐酸前,装置①和装置②中滴有酚酞的溶液都显红色
B.开始加盐酸时,装置①中气球有变化,装置②中气球无变化
C.装置③可验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中甲为Na2CO3
D.完全反应后,气球体积:装置①>装置②
A
任务三 Na2CO3 的制备
反应原理
NaCl + NH3 + CO2 +H2O = NaHCO3 ↓+ NH4Cl
(1)将CO2通入氨的NaCl饱和溶液中,使溶解度较小的 NaHCO3从溶液中析出。
(2)碳酸氢钠受热分解生成 Na2CO3、H2O和CO2
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑
△
注:先通入氨气,再通入CO2,可增大CO2在水中的溶解度
问题:如何鉴别Na2CO3和NaHCO3中是否含有钠元素?
任务四 焰色试验
[实验2-6] 把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯上(最好用煤气灯)外焰上灼烧,至与原来的火焰颜色相同为止。用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钠溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。
将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,再蘸取碳酸钾溶液做同样的实验,此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。
(1)步骤:烧→蘸→烧→洗→烧→蘸→烧
①实验时不能用玻璃棒代替铂丝或铁丝
②实验时不能稀硫酸或稀硝酸代替稀盐酸
③不是所有金属元素都有焰色反应
物理现象、元素的性质
(2)几种金属的元素的焰色
钠:黄色
钾:紫色(透过蓝色钴玻璃)
铜:绿色
任务四 焰色试验
Lavf58.20.100
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False)
$